ШАРНИРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ В КАРДАННОМ ВАЛУ Российский патент 2021 года по МПК F16D3/38 F16C11/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к шарнирной конструкции карданного вала, обеспечивающей повышение прочности шарнира карданного вала и более длительный срок службы благодаря сохранению фиксированного диаметра вращения и обеспечению размещения под транспортным средством в соответствии с размерами, зависящими от диаметра вращения, благодаря конструкции, предусмотренной в шарнире карданного вала в целом.

Уровень техники

Сегодня карданные валы представляют собой детали транспортных средств, которые передают крутящий момент, полученный от двигателя или коробки передач, на дифференциал или другое оборудование, нуждающееся в этом, посредством вращательного движения. В дополнение к передаче крутящего момента карданный вал может также выполнять осевое (вертикальное) и угловое перемещение, чтобы компенсировать перемещение оси под влиянием дорожных условий.

В известном уровне техники карданный вал содержит отдельные детали с различными характеристиками. Детали позволяют карданному валу выполнять вертикальную и угловую компенсацию. Детали позволяют карданному валу выполнять вертикальную и угловую компенсацию. Основным фактором в расположении карданного вала под транспортным средством является диаметр вращения, и он относится к самому большому объему, перемещаемому шарниром карданного вала.

Угловая компенсация обеспечивается шарниром карданного вала в известном уровне техники. Шарнир содержит деталь с двумя проушинами и полное перекрестие, обеспечивающее соединение между деталью с двумя проушинами. Полное перекрестие содержит основную часть и подшипники универсального шарнира, обеспечивающие вмещение перекрестия, проходящего до деталей с проушинами.

На практике карданный вал может передавать на колеса максимальный крутящий момент, создаваемый деталями трансмиссии. Карданный вал подвергается нагрузкам различной величины и продолжительности. В течение срока службы карданный вал должен выполнять все функции без каких-либо поломок, износа в целом и/или в его составных деталях. Кроме того, хотя значения крутящего момента транспортного средства увеличиваются, целесообразно не увеличивать, а уменьшать массу транспортного средства в сборе на рынке. Максимальное значение крутящего момента, передаваемое карданным валом в сборе на единицу веса, называется энергоемкостью (Нм/кг), и указанное настоящее изобретение также относится к увеличению энергоемкости карданного вала в сборе.

Помимо карданного вала есть также другие компоненты, выполняющие различные функции транспортного средства в отношении размещения под транспортными средствами. По этой причине под транспортным средством остается ограниченное пространство для размещения карданного вала. Это пространство создает ограничения по размерам для конструктивного исполнения карданного вала.

Прочность против изменяющихся условий нагрузки может быть увеличена посредством использования следующей верхней платформы карданного вала. Однако в этом случае увеличение размера поперечины отрицательно влияет на диаметр вращения и увеличивает его, что является ограничением размеров в конструктивном исполнении карданного вала. Однако в этом случае увеличение размера поперечины отрицательно влияет на диаметр вращения и увеличивает его, что является ограничением размеров в конструктивном исполнении карданного вала.

В результате необходимы новые конструкции, устраняющие вышеуказанные недостатки шарниров карданного вала и предлагающие решения для существующих систем.

Описание изобретения

Настоящее изобретение относится к шарнирной конструкции карданного вала, отвечающей указанным выше требованиям, устраняющей все недостатки и обеспечивающей некоторые дополнительные преимущества.

Основная цель настоящего изобретения состоит в обеспечении решения в виде увеличения диаметра подшипника универсального шарнира и диаметра проушины деталей крестовины вместо увеличения прочности карданного вала при различных условиях нагрузки и увеличения размера поперечины из-за ограничения диаметра вращения для обеспечения размещения под транспортным средством при выполнении увеличивающейся работы.

Другая цель настоящего изобретения состоит в обеспечении новой конструкции в уже используемом шарнире карданного вала вместо использования следующей верхней (большей) платформы карданного вала.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в облегчении веса карданного вала посредством предоставления новой конструкции в шарнире карданного вала.

Другая цель настоящего изобретения состоит в устранении проблемы размещения под транспортным средством без изменения диаметра вращения, а также повышении способности выдерживать переменную нагрузку.

Структурные и характерные признаки, а также все преимущества настоящего изобретения будут поняты лучше на фигурах, приведенных ниже, и в подробном описании со ссылкой на фигуры. Следовательно, оценка должна производиться на основе фигур и с учетом подробных описаний.

Краткое описание графических материалов

Чтобы сделать конструкцию и дополнительные элементы, являющиеся предметом настоящего изобретения, а также преимущества более ясными для лучшего понимания, его следует оценить со ссылкой на следующие описанные фигуры.

На фиг. 1 показан вид в перспективе шарнирной конструкции карданного вала в демонтированном состоянии согласно настоящему изобретению.

На фиг. 2 показан подробный вид шарнирной конструкции карданного вала согласно настоящему изобретению.

На фиг. 3 показан вид сбоку в двух измерениях размера оси шарнирной конструкции карданного вала, раскрытой в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 4 показан вид сбоку в двух измерениях угла шарнира шарнирной конструкции карданного вала, раскрытой в соответствии с настоящим изобретением.

Ссылочные позиции

100 - Шарнирная конструкция карданного вала

101 - Карданный вал

102 - Первичная деталь крестовины

103 - Вторичная деталь крестовины

104 - Основная часть универсального шарнира

105 - Подшипник универсального шарнира

105.1 - Диаметр подшипника универсального шарнира

106 - Диаметр вращения

107 - Диаметр отверстия проушины

108 - Полная длина основной части универсального шарнира

109 - Размер оси

110 - Угол шарнира

Деталь А – деталь А

Подробное описание изобретения

На фиг. 1 показан вид в перспективе шарнирной конструкции (100) карданного вала в демонтированном состоянии согласно настоящему изобретению. Настоящее изобретение предлагает решение в виде увеличения диаметра (105.1) подшипника универсального шарнира и диаметра (107) проушины деталей (102, 103) крестовины вместо увеличения прочности карданного вала (101) при различных условиях нагрузки и увеличения размера поперечины (104) из-за ограничения диаметра вращения (106) для обеспечения размещения под транспортным средством при выполнении увеличивающейся работы.

На фиг. 2 показан вид в перспективе детали A (Деталь A) шарнирной конструкции (100) карданного вала согласно настоящему изобретению. Карданный вал (101) содержит первичную деталь (102) крестовины, вторичную деталь (103) крестовины, функционирующие как соединительный элемент, а также вмещающие основную часть (104) универсального шарнира и обеспечивающие компенсацию угла. Указанная основная часть (104) универсального шарнира содержит на четырех ответвлениях подшипники (105) универсального шарнира, обеспечивающие угловую компенсацию на карданном валу (101). Указанные подшипники (105) универсального шарнира размещены в основной части (104) универсального шарнира на карданном валу (101) и обеспечивают как угловую компенсацию, так и взаимное соединение деталей (102, 103) крестовины.

Диаметр (105.1) подшипника универсального шарнира увеличен для того, чтобы сохранить диаметр (106) вращения на карданном валу (101) фиксированным и обеспечить увеличение способности выдерживать переменную нагрузку, поступающую на шарнирную конструкцию (100) карданного вала. Диаметры (107) отверстия проушины первичной детали (102) крестовины и вторичной детали (103) крестовины также увеличены на основе увеличенного диаметра (105.1) подшипника универсального шарнира. Таким образом, он предназначен для вмещения подшипника (105) универсального шарнира и увеличения способности выдерживать переменную нагрузку, поступающую на шарнирную конструкцию (100) карданного вала.

В варианте осуществления настоящего изобретения диаметр (105.1) подшипника универсального шарнира увеличен на 4% по сравнению с существующим известным уровнем техники, диаметр (106) вращения остается фиксированным. Таким образом, сохранение диаметра (106) вращения фиксированным и увеличение диаметра (105.1) подшипника универсального шарнира и, соответственно, диаметра (107) отверстия проушины обеспечивает увеличение способности выдерживать динамическую нагрузку.

С шарнирной конструкцией (100) карданного вала согласно настоящему изобретению устраняется проблема размещения под транспортным средством без изменения диаметра (106) вращения, а также повышается способность выдерживать переменную нагрузку.

На фиг. 3 показан вид в двух измерениях, изображающий размер (109) оси шарнирной конструкции (100) карданного вала согласно существующему известному уровню техники слева и согласно настоящему изобретению справа. С шарнирной конструкцией (100) карданного вала согласно настоящему изобретению уменьшается размер (109) оси по сравнению с карданным валом существующего известного уровня техники. В результате уменьшения размера оси (109) также уменьшается вес.

На фиг. 4 показан вид в двух измерениях, изображающий угол (110) шарнира шарнирной конструкции (100) карданного вала согласно существующему известному уровню техники слева и согласно настоящему изобретению справа. Угол (110) шарнира уменьшен в шарнирной конструкции (100) карданного вала согласно настоящему изобретению. Например, хотя шарниры, используемые в существующем известном уровне техники, имеют угол 25 градусов, угол (110) шарнира шарнирной конструкции (100) карданного вала согласно настоящему изобретению составляет 17 градусов. Уменьшение угла (110) шарнира на 32% обеспечивает уменьшение веса карданного вала на 4,16–6,33 кг. Такое уменьшение веса не только обеспечивает эффективное использование источников, увеличение эффективности использования нефтяного топлива, уменьшение загрязнения окружающей среды, но и уменьшение стоимости производства.

Изобретение относится к шарнирной конструкции (100) карданного вала, обеспечивающей повышение прочности шарнира (100) карданного вала и более длительный срок службы благодаря сохранению диаметра (106) вращения фиксированным и обеспечению размещения под транспортным средством в соответствии с размерами, зависящими от диаметра (106) вращения, благодаря конструкции, предусмотренной в шарнире (100) карданного вала. Шарнирная конструкция (100) карданного вала содержит основную часть (104) универсального шарнира, функционирующую как соединительный элемент в карданном валу, первичную деталь (102) крестовины и вторичную деталь (103) крестовины, вмещающие указанную основную часть (104) универсального шарнира и обеспечивающие компенсацию угла, подшипник (105) универсального шарнира, размещенный на четырех ответвлениях основной части (104) универсального шарнира и обеспечивающий как угловую компенсацию, так и взаимное соединение деталей (102, 103) крестовины, увеличенный диаметр (107) отверстия проушины, чтобы обеспечить вмещение подшипника (105) универсального шарнира и увеличение способности выдерживать переменную нагрузку на шарнир (100) карданного вала. Шарнирная конструкция (100) также содержит диаметр (105.1) подшипника универсального шарнира, увеличенный для того, чтобы сохранить диаметр (106) вращения на карданном валу (101) фиксированным и обеспечить увеличение способности выдерживать переменную нагрузку, поступающую на шарнир (100) карданного вала. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Шарнирная конструкция (100) карданного вала, содержащая

- основную часть (104) универсального шарнира, функционирующую как соединительный элемент в карданном валу,

- первичную деталь (102) крестовины и вторичную деталь (103) крестовины, вмещающие указанную основную часть (104) универсального шарнира и обеспечивающие компенсацию угла,

- подшипник (105) универсального шарнира, размещенный на четырех ответвлениях основной части (104) универсального шарнира и обеспечивающий как угловую компенсацию, так и взаимное соединение деталей (102, 103) крестовины,

- увеличенный диаметр (107) отверстия проушины, чтобы обеспечить вмещение подшипника (105) универсального шарнира и увеличение способности выдерживать переменную нагрузку на шарнир (100) карданного вала,

отличающаяся тем, что содержит

- диаметр (105.1) подшипника универсального шарнира, увеличенный для того, чтобы сохранить диаметр (106) вращения на карданном валу (101) фиксированным и обеспечить увеличение способности выдерживать переменную нагрузку, поступающую на шарнир (100) карданного вала.

2. Шарнирная конструкция (100) карданного вала по п. 1, отличающаяся тем, что содержит диаметр (105.1) подшипника универсального шарнира, сохраняющий диаметр (106) вращения фиксированным и увеличивающийся на 4%.